1、沖切間隙理論,李軍慶 APR.2001,Stamping,Prepared by Junching Lee,模修系列“實踐理論“訓練之二,一.來由 二.應用方向 三.內容方面:【1】沖切斷面之形狀與名稱【2】不同之沖切斷面所對應之單邊衝切間隙【3】剪斷過程與受力【4】衝子/刀口磨損判別【5】不同間隙之表現解說【6】不合規律之現象解說 四.附件 - 沖子/刀口/脫料鑲件功能,講議大綱,一.來由:【1】825端子“S”形,切Sub Camer後“哥倆好”異常維修.【2】701端子“S”形,偏擺維修.【3】393端子273端子634端子“香蕉形”維修.我們的實踐理論是從以上方面總結得出,企盼對後進之
2、人員及維修工作有所幫助. 二.應用方向:【1】恰當間隙設計.【2】細長端子下料維修.【3】判定磨損之程度(衝子,刀口),邊緣弧(r),剪斷面(b),破斷面(f),破斷角0,毛邊,三.內容方面:【1】沖切斷面之形狀與名稱,【2】不同之沖切斷面所對應之單邊衝切間隙.,【3】剪斷過程與受力:,拉力,刀口,壓力,衝子,彈性變形(模輥),衝子,剪力,剪力,刀口,衝子,推力,刀口,塑性變形,撕 斷,【3.1】沖剪基本過程與受力:,裂痕產生時間早晚,集中與否,裂痕大小等成為影響沖剪加工品質的內在重要因素!裂痕產生直接原因-應力集中,應變擴大,加工硬化. 由端面之狀況來判定.由材料,刃部狀況,沖切力等決定.,
3、裂痕,A:壓平材料之應力,B:材料彈性變形中之應力,C:降伏應力(拉應力大等於降伏應力,塑性變形開始OC:代表彈性變形區域.,D:材料最大強度(拉應力大於材料最大強度,裂痕發生)OD:代表塑性區域.,E:破斷點,A,B,C,D,E,Pmax,A,E,D,C,B,20% 40%,t=5mm為例,【3.2】沖頭壓力P變化過程,O,【4】衝子/刀口磨損判別:,【4.1】 衝子磨損(局部),表象: 剪斷面局部伸入 撕斷,面分界紅隱約可見,原因: 衝頭局部 鈍化成R,已發生裂痕,範圍較大,應變不明顯,被B點刮下.,B,【4.2】 衝子磨損鈍化(全部),表象:,A.邊緣弧加大,B.剪斷面全部伸入撕 斷,面
4、分界線隱約可見,C.撕斷面顆粒粗糙,原因:同1另:由於衝頭磨損,彈性變形增大,拉力增 大, 剪力方向不正而致塑性變形延遲,拉力,剪力,【4.3】 刀口磨損,表象:,A.顆料粗糙,B.毛邊,原因:,A.裂痕在刀口部發生不集中,應變小,有不能斷裂可能,被衝子推下 B.刀口之R亦有掩藏毛邊的地方,【5】不同間隙之表現解說:,在一定範圍內衝切間隙,保持刀口衝子銳利狀況下:,大,小,間隙小,間隙大,對於同种材料,為什麼間隙越大,剪斷面所占板厚比越小呢?我們來看衝剪的結構與過程,刀口,衝子,拉力,如前所述,衝子切入材料之後,材料發生滑動的塑性變形,同時未滑動部份受很大之拉力,發生裂痕,最終斷裂.,我們將材
5、料看作一個剛體,刀口看作一個支點,衝子看作所一個施加的力量,所產生扭矩看作拉力的效果,于是便是這樣一個數學模型.,壓力N,P,L,(壓力N:脫料板之壓料力) (L:力臂,代表衝切間隙),- P一定的情況下,L越大,則扭矩越大.扭矩一定的情況下,L越大,則需要P越小.以衝子切入材料之深度來表示所需力量之大小,P大,P小,我們就不難理解,為什麼間隙越大,剪斷面所占比例越小?因為衝子不需切入更多的程度,材料即可分離了.當然,這种比喻要在一定的範圍,內如果間隙大的話就變成拉伸變形了.,【6】不合規律之現象解說:,正常的端面形狀:,異常的端面形狀:,我們在維修273上下倒刺偏小之過程中發現這一問題,在彈
6、頭高度,寬度偏小,超差之對策中得到驗證.我們把彈頭部份豎起來投影時發現,呈這樣狀況:,造成這種現象的原因是:材料較厚,寬度較小,壓料不死,翻料及材料側 移所致:,異常,正常,除去正常間隙外,等於多切除部分,端子之形狀,寬度尺寸,本由脫料板決定位置,衝子決定形狀,由於翻料,反而由刀口所決定了(因本來上大下小,而現在上小下大了),衝後回彈 變對稱一些,寬度b,這种異常的對策: 使脫料板壓料壓死一些,即使不能完全達到正常狀態,亦可使異常的程度減少一些,如:,L2L1,L1,L2,翻料及側移之動力: 沖子點接觸與強大沖繫力無法壓料很緊,再順切使材料翻轉同時側移.,PUCH,材料,1. 破斷角和沖切間隙
7、,材料特性有關. 2. 為達到同樣剪斷面形狀,針對黃銅沖切間隙設計相比磷青銅要小一些. 3. “裂痕”出現是沖切過程中最關鍵的事情. 4. 沖子磨損剪斷面從表面上來看,比例增加,好象間隙太小,其實不然. 5. 刀口磨損-毛邊,刀口崩-毛頭,沖子崩-粉屑. 6. 以力距表示使“裂痕”產生的沖切作用,以力臂代表間隙,則剪斷面之大小代表所需的力量-槓桿原理可解釋間隙大剪斷面小的現象. 7. 上小下大的沖切面形狀為翻料造成,翻料是有動力的.,重“點“內容再提示,一. 為什麼沖子磨損時模輥增大? 二. 你認為同種材料不同間隙時剪斷面不同的原因是什麼?三. 你認為上小下大之剪斷面異常原因是什麼?該怎樣糾正
8、和預防?四. 如果制品需要較大之剪斷面,可采用哪一 些方法?,思考題,間隙小,間隙大,四. 附件-沖子/刀口/脫料板鑲件功能,(一).來由:【1】701倒刺寬度維修.【2】衝切間隙修正【3】大小支(工站配合)修正 (二).內容:【1】衝子功能-外形【2】脫料板鑲件 - 位置與尺寸【3】刀口 - 衝切間隙配合,如果衝子寬度尺寸不合標準,則對相鄰兩支外形尺寸有影響對於端子模來講,我們需要的衝切後之餘料,所以衝子外形影響端子外形,【1】沖子功能 - 另件外形,如701Bellow 下料之外形,內容如下:,【2】脫料板鑲件 - (除導位之外)位置與尺寸,1衝子固定孔之間隙 0.005/邊.衝子與脫料板
9、鑲件之間隙 0.003/邊.衝子之衝切位置基本由脫料板鑲件之刀口位置來導正.,2當鑲件之框口,不同個之間相對位置有差異時,衝切時會有大小支,錯位之異常(應在0.010.03mm內).我們來判別鑲件之位置是否正確,要以圓孔(標準時)來判別.,【3】刀口-衝切間隙配合1如果端子無錯位,大小支時,端子有吃單邊或間隙過大時,請修正刀口位置,以達到間隙均勻之目的.,表象,衝子與刀口之配合,對策:刀口左移修正位置即可.,2刀口位置修正之精簡計算,如一組刀口切1支端子右側,1支左側,如下表象:,如果設計之間隙為0.01/邊 ,則間隙在刀口之分配如下圖:,右側為左側之4倍(4/5t:1/5t=4:1) 總間隙0.02 分為5等份:0.004/份 則左側為:0.004mm(左邊)右側為:0.016mm(右邊) 要想兩邊均等的話 右側要分0.006的間隙給左邊 近似移刀口向左側0.005即可,THE ENDTHKS!,
